高中物理的光学的主要知识点有哪些
高中物理的光学的主要知识点有
1、几何光学:光的反射、折射,全反射、光的色散。
2、光的本性:光的干涉、光的衍射、光的偏振、光谱、光的波粒二象性、光电效应、康普顿效应、德布罗意波。
八年级物理上册光学知识点
八年级物理上册光学知识点1
第二章 光现象
必考知识点
一、光的直线传播
l、光源的特点
光源指自身能发光的物体,太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛都是光源,有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳光或其它光源射出的光,好像它们也在发光一样,不要被误认为是光源,如月亮和所有行星,它们并不是物理学所指的光源。
2、光的传播规律:光在同一均匀透明介质中沿直线传播。
例子:种树、排队、挖掘隧道、打枪、影子、手影、日食、月食 、小孔成像
3、光的传播速度
光速与介质有关,光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中的传播速度最 大,真空或空 气中的光速取为c=3×108m/s。光在水中的速度约为真空中的3/4;光在玻璃中的速度约为真空 中的2/3。
4、光年(距离单位):光在1年内传播的距离。
5、光线:用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
光线并不是真实存在的,而是为了研究方便,假想的理想模型。
二、光的反射
1、光的反射及反射定律
反射:是指光从一种介质射到另一种介质表面时,有部分光返回原
介质中传播的现象。光的反射所遵循的规律称为光的反射定律。
反射定律:
①反射光线和入射光线、法线在同一平面上;
②反射光线和入射光线分居法线两侧;
③反射角等于入射角。
入射点:入射光线与镜面的交点。
法线:从光的入射点O所作的垂直于镜面的线ON叫做法线。 入射角:入射光线与法线的夹角叫做入射角,用符号i表示。 反射角:反射光线与法线的夹角叫做反射角,用符号r表示。注意:①对应于一条入射光线,只有一条反射光线;
②反射光线的位置是随入射光线的改变而改变的,即入射光线是“因”,反射光线是“果”,所以叙述反射定律时不能说成“入射角等于反射角”。
2、反射现象中光路是可逆的
光线沿原来的反射光线的方向射到界面上,这时的反射光线定会沿原来的入射光线的方向射出去。
3、反射类型:
①漫反射:反射面凸凹不平,使得平行光线入射后反射光线不再
平行,而是射向各个方向。
光
②镜面反射:反射面很光滑,使得入射的平行光线反射后光线仍
然平行镜面反射和漫反射的相同点与不同点:
镜面反射和漫反射都是反射现象,每一条光线反射时,都遵守光的反射定律。
③镜面反射和漫反射不同点:
镜面反射的反射面是表面光滑的平面,平行光束反射后仍为平行光束;
漫反射的反射面是粗糙不平的,平行光束反射后射向各个方向, 利用镜面反射可以改变光路,例如用平面镜反射日光照亮地道; 利用漫反射可以从不同方向看到本身不发光的物体,例如用粗糙的白布做幕布放映电影。
④例子:
日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射,由于漫反射才能够使我们从不同方向看到物体,教室里的黑板用毛玻璃、电影幕布用粗布,都是为了使各个方向的人都能看到。而黑板用久了,会出现“反光”现象,就是因为发生了镜面反射,使有些方向没有反射光线,从而看不见了。
⑤光的反射现象例子:
水中的倒影、平面镜成像、潜望镜、凸面镜、凹面镜、能看见不发光的物体。
三、平面镜
1、平面镜成像的特点:
①像和物体到镜面的距离相等。②像与物体的大小相等。 ③平面镜成正立、等大的虚像。④像和物的连线与镜面垂直。
2、平面镜中像的形成
平面镜所成像是物体发出(或反射出)的光线入射到镜面,发生反射,由反射光的延长线在镜后相交而形成的。如图2所示,光源S在平面镜后的像并不是实际光
线会聚而成的,是由反射光线的反向延长线会聚而成,这样的像就叫虚像。如果用光屏放在平面镜后的S'处,是接收不到这个像的。
3、平面镜的应用
①成像; ②改变光路(光的传播方向),如潜望镜就是利用两块互相平行的平面镜可以从水下观察水面上的船只。
4、虚像:非实际光线而是光线的反向沿长线会聚而成的像。 实像:实际光线会聚而成的像叫实像。
在光学中涉及到的像可分成实像和虚像。
它们的共同点是都能被人眼观察到,即都有光线射入人眼。它们的不同点是:实像可以成在光屏上,如小孔成像,照像机成像、幻灯机成像均是实像;而平面镜成像,放大镜成像均是虚像。实像是光线的实际会聚而成,而虚像则是由发散的反射光线或折射光线的反向延长线会聚,形成虚像。
5、会用垂直等距和光路图两种方法找物体的像。最关键是光路图法。
6、画图中的实线和虚线:
(1)实际光线用实线画,加箭头表示光线的行进方向。
(2)反向延长线不是实际光线,所以用虚线画,不加箭头。
(3)实像用实线画,虚像用虚线画,都要加箭头表示像的正倒。
(4)法线等辅助线要用虚线画。
四、光的折射
1、光的折射:
光从一种介质射入另一种介质时,传播方向一般会改变这现象。
2、折射角:折射光线与法线之间的夹角。
3、折射定律:
①1折射光线、入射光线和法线在同一平面上;
②折射光线和入射光线分居在法线两侧;
注意:折射角随着入射角的增大而增大,随着入射角的减小而减小。
在折射中光路也是可逆的。
4、光的折射:
在这个定义中,我们要注意以下几点:
①光能射入某种介质,则这种介质一定是透明的。否则光只会被反射。
②在两种介质的交界面上,光一定会发生反射,若介质透明,则还能发生折射。③光的传播方向一般会发生变化,但特殊情况下,
一、光的反射
1、光源:能够发光的物体叫光源
2、光在均匀介质中是沿直线传播的
大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折
3、光速
光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快,
光在真空中的传播速度:C = 3×108 m/s,在空气中的速度接近于这个速度,水中的速度为3/4C,玻璃中为2/3C
4、光直线传播的应用
可解释许多光学现象:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等
5、光线
光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在)
6、光的反射
光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射
7、光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角
可归纳为:“三线一面,两线分居,两角相等”
理解:
(1)由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头
(2)发生反射的.条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中
(3)反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度
8、两种反射现象
(1)镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线
(2)漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线
注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律
八年级物理上册光学知识点2
图象法
应用图象描述规律、解决问题是物理学中重要的手段之一、因图象中包含丰富的语言、解决问题时简明快捷等特点,在高考中得到充分体现,且比重不断加大。
涉及内容贯穿整个物理学、描述物理规律的最常用方法有公式法和图象法,所以在解决此类问题时要善于将公式与图象合一相长。
对称法
利用对称法分析解决物理问题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接抓住问题的实质,出奇制胜,快速简便地求解问题。像课本中伽利略认为圆周运动最美(对称)为牛顿得到万有引力定律奠定基础。
估算法
有些物理问题本身的结果,并不一定需要有一个很准确的答案,但是,往往需要我们对事物有一个预测的估计值、像卢瑟福利用经典的粒子的散射实验根据功能原理估算出原子核的半径。
采用“估算”的方法能忽略次要因素,抓住问题的主要本质,充分应用物理知识进行快速数量级的计算。
微元法
在研究某些物理问题时,需将其分解为众多微小的“元过程”,而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的,这样,我们只需分析这些“元过程”,然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理,进而使问题求解、像课本中提到利用计算摩擦变力做功、导出电流强度的微观表达式等都属于利用微元思想的应用。
整体法
整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。
高考物理学习技巧
一、不要“题海”,要有题量
谈到解题必然会联系到题量。因为,同一个问题可从不同方面给予辨析理解,或者同一个问题设置不同的陷阱,这样就得有较多的题目。从不同角度、不同层次来体现教与学的测试要求,因而有一定的题目必是习以为常,我们也只有解答多方面的题,才得以消化和巩固基础知识。那做多了题就一定会陷入“题海”吗?我们的回答是否定的。
对于缺乏基本要求,思维跳跃性大,质量低劣,几乎类同题目重复出现,造成学生机械模仿,思维僵化,用定势思维解题,这才是误入“题海”。至于富有启发性、思考性、灵活性的题,百解不厌,真是一种学习享受。这样的题解得越多,收获越大。解题多了,并不就一定加重学生负担,只有那些脱离学习对象实际,超过学生的承受能力的,才会加重他们的负担。虽然题目不多,但积重难返,犹如陷入题海。所以,为了提高学习成绩和质量,离不开解题,而且要有一定的题量给予保证,并以真正理解熟练掌握为题量的下限。
二、不求模型,要求思考
教学有法,教无定法。同样的道理,解题有法,但无定法。所以,我们不能用通用模型的方法解多种不同的题。首先,文理科的思维特点有差异,文科侧重理性思维,而理科侧重逻辑思维。数学偏重图文与函数关系的分析推导,而物理突出具体问题高度概括,抽象出物理模型。
其次,解题方法也是随题而变,不同题目的解题方法一般是不同的,不太可能用一成不变的方法统揽,或者用几种既定模型搞定。再者,题目是千变万化的。尽管解题要经历审题(理解题意),解题(具体过程),答题(说明结果)几个环节,但解题的方法是灵活的,因题而变。可能是简单的,也可能是复杂的;可能是基本的方法,也可能是巧妙方法或综合方法的适用。
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一、光源:能发光的物体叫做光源。光源可分为1、冷光源(水母、节能灯),热光源(火把、太阳);2、天然光源(水母、太阳),人造光源(灯泡、火把);3、生物光源(水母、斧头鱼),非生物光源(太阳、灯泡)
二、光的传播
1、光在同种均匀介质中沿直线传播;
2、光的直线传播的应用:
(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)
(2)取直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;
(3)限制视线:坐井观天(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目;
(4)影的形成:影子;日食、月食(要求知道日食时月球在中间;月食时地球在中间)
3、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向;
三、光速
1、真空中光速是宇宙中最快的速度;
2、在计算中,真空或空气中光速c=3×108m/s;
3、光在水中的速度约为 c,光在玻璃中的速度约为 c;
4、光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位;1光年≈9.46×1015m;
注:声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。光速远远大于声速,(如先看见闪电再听见雷声,在100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计,但光传播的时间可忽略不计)。
四、光的反射:
1、当光射到物体表面时,有一部份光会被物体反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
3、反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
(1)、法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线;
(2)入射角:入射光线与法线的夹角;反射角:法射光线与法线间的夹角。(入射光线与镜面成θ角,入射角为90°-θ,反射角为90°-θ)
(3)入射角与反射角之间存在因果关系,反射角总是随入射角的变化而变化而变化,因而只能说反射角等于入射角,不能说成入射角等于反射角。(镜面旋转θ,反射光旋转2θ)
(4)垂直入射时,入射角、反射角等于多少?答:垂直入射时,入射角为0度,反射角亦等于0度。
4、反射现象中,光路是可逆的(互看双眼)
5、利用光的反射定律画一般的光路图(要求会作):
(1)、确定入(反)射点:入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射(反射)点
(2)、根据法线和反射面垂直,作出法线。
(3)、根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线
5、两种反射:镜面反射和漫反射。
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去;
(3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射)
五、平面镜成像
1、平面镜成像的特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(像和物的大小相等,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面的距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中人的左手是人的右手,看镜子中的钟的时间要看纸张的反面,物体远离、靠近镜面像的大小不变,但亦要随着远离、靠近镜面相同的距离,对人是2倍距离)。
2、水中倒影的形成的原因:平静的水面就好像一个平面镜,它可以成像(水中月、镜中花);对实物的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”,树木和房屋上各点与水面的距离不同,越接近水面的点,所成像亦距水面越近,无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。(物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关)。
3、平面镜成虚像的原因:物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚二是发散的,这些光线的反向延长线(画时用虚线)相交成的像,不能呈现在光屏上,只能通过人眼观察到,故称为虚像(不是由实际光线会聚而成)
注意:进入眼睛的光并非来自像点,是反射光。要求能用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)和平面镜成像的原理(同一物点发出的光线经反射后,反射光的反向延长线交于像点)作光路图(作出物、像、反射光线和入射光线);
六、凸面镜和凹面镜
1、以球的外表面为反射面叫凸面镜,以球的内表面为反射面的叫凹面镜;
2、凸面镜对光有发散作用,可增大视野(汽车上的观后镜);凹面镜对光有会聚作用(太阳灶,利用光路可逆制作电筒)
七、光的折射
1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。
2、光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向亦会发生变化。
3、折射角:折射光线和法线间的夹角。
八、光的折射定律
1、在光的折射中,三线共面,法线居中。
2、光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线(要求会画折射光线、入射光线的光路图)
3、斜射时,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变
4、折射角随入射角的增大而增大
5、当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生
6、光的折射中光路可逆。
九、光的折射现象及其应用
1、生活中与光的折射有关的例子:水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些;透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图)
2、人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像(折射光线反向延长线的交点)7、凸透镜成像规律
物 距
(u) 成像
大小 像的
虚实 像物位置 像 距
( v ) 应 用
u 2f 缩小 实像 透镜两侧 f v 2f 照相机
u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f
f u 2f 放大 实像 透镜两侧 v 2f 幻灯机
u = f 不 成 像
u f 放大 虚像 透镜同侧 v u 放大镜
凸透镜成像规律口决记忆法
口决一:
“一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物运像变小”
口决二:
三物距、三界限,成像随着物距变;
物远实像小而近,物近实像大而远。
如果物放焦点内,正立放大虚像现;
幻灯放像像好大,物处一焦二焦间;
相机缩你小不点,物处二倍焦距远。
口决三:
凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大;
二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大;
若是物放焦点内,像物同侧虚像大;
一条规律记在心,物近像远像变大。
8、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
高二物理光学知识点
光学是物理学科的内容,高二学生学习时要记住哪些知识点?下面是我给大家带来的高二物理光学知识点,希望对你有帮助。
高二物理光学知识点(一)
测定玻璃的折射率(实验、探究)
实验原理:如图所示,入射光线AO由空气射入玻璃砖,经OO1后由O1B方向射出。作出法线NN1,则折射率n=sinα/sinγ。
注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;
实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。
光的全反射
全反射现象:当光从光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角。当入射角增大到某一角度时,折射角等于90°,此时,折射光完全消失入射光全部反回原来的介质中,这种现象叫做全反射。
临界角:
①定义:光从光密介质射向光疏介质时,折射角等于90°时的入射角,叫做临界角
②临界角的计算:
光导纤维:当光线射到光导纤维的端面上时,光线就折射进入光导纤维内,经内芯与外套的界面发生多次全反射后,从光导纤维的另一端面射出,而不从外套散逸,故光能损耗极小。
高二物理光学知识点(二)
(1)产生稳定干涉的条件:只有两列光波的频率相同,位相差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象。
(2)条纹宽度(或条纹间距) 相邻两条亮(暗)条纹的间距Δx为:
上式说明,两缝间距离越小、缝到屏的距离越大,光波的波长越大,条纹的宽度就越大。当实验装置一定,红光的条纹间距最大,紫光的条纹间距最小。这表明不同色光的波长不同,红光最长,紫光最短。
(3)薄膜干涉及其应用
(1)原理
①干涉法检查精密部件的表面
取一个透明的标准样板,放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照射,入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹,如图2-3甲所示。
如果被检表面是平的,那么空气层厚度相同的各点就位于一条直线上,产生的干涉条纹就是平行的(如图2-3乙);
如果观察到的干涉条纹如图2-3丙所示,A、B处的凹凸情况可以这样分析:由丙图知,P、Q两点位于同一条亮纹上,故甲图中与P、Q对应的位置空气层厚度相同。由于Q位于P的右方(即远离楔尖),如果被检表面是平的,Q处厚度应该比P处大,所以,只有当A处凹陷时才能使P与Q处深度相同。同理可以判断与M对应的B处为凸起。
②增透膜
是在透镜、棱镜等光学元件表面涂的一层氟化镁薄膜。当薄膜的两个表面上反射光的路程差等于半个波长时,反射回来的光抵消。从而增强了透射光的强度。显然增透膜的厚度应该等于光在该介质中波长的1/4。
由能量守恒可知,入射光总强度=反射光总强度+透射光总强度。光的强度由光的振幅决定。
高二物理光学知识点(三)
光的衍射现象
①单缝衍射
a.单色光入射单缝时,出现明暗相同不等距条纹,中间亮条纹较宽,较亮两边亮条纹较窄、较暗;
b.白光入射单缝时,出现彩色条纹。
②圆孔衍射:光入射微小的圆孔时,出现明暗相间不等距的圆形条纹
③泊松亮斑:光入射圆屏时,在园屏后的影区内有一亮斑
光发生衍射的条件
障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多,甚至此光波波长还小时,出现明显的衍射现象
自然光
从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向。这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光;太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波强度都相同,这种光都是自然光。
自然光通过第一个偏振片P1(叫起偏器)后,相当于被一个“狭缝”卡了一下,只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光波才能通过。
初二物理光学归纳
光学包括两大部分内容:几何光学和物理光学.几何光学(又称光线光学)是以光的直线传播性质为基础,研究光在煤质中的传播规律及其应用的学科;物理光学是研究光的本性、光和物质的相互作用规律的学科. 一、重要概念和规律 (一)、几何光学基本概念和规律 1、基本规律 光源发光的物体.分两大类:点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型,扩展光源可看成无数点光源的集合.光线——表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速——光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像——光源发出的光线经光学器件后,由实际光线形成的.虚像——光源发出的光线经光学器件后,由发实际光线的延长线形成的。本影——光直线传播时,物体后完全照射不到光的暗区.半影——光直线传播时,物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域. 2.基本规律 (1)光的直线传播规律 先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。 (2)光的独立传播规律 光在传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持各自的规律继续传播。 (3)光的反射定律 反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。 (4)光的折射定律 折射线、人射线、法织共面,折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质,入射 角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数. 介质的折射串 n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A,sinA=1/n。 (5)光路可逆原理 光线逆着反射线或折射线方向入射,将沿着原来的入射线方向反射或折射. 3.常用光学器件及其光学特性 (1)平面镜点光源发出的同心发散光束,经平面镜反射后,得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出,像与物对镜面对称。 (2)球面镜 凹面镜有会聚光的作用,凸面镜有发散光的作用. (3)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中,入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。 (4)透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.透镜成像作图利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明①成像公式的符号法则——凸透镜焦距f取正,凹透镜焦距f取负;实像像距v取正,虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关. (5)平行透明板光线经平行透明板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。 4.简单光学仪器的成像原理和眼睛 (1)放大镜 是凸透镜成像在。u(2)照相机 是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。 (3)幻灯机 是凸透镜成像在 f<u<2f时的应用。得到的是倒立放大的实像. (4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜,长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很靠近焦点处,经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。 (5)望远镜由长焦距的凸透镜作物镜,辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光,经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很靠近焦点处,恰位于目镜焦点内,再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。 (6)眼睛等效于一变焦距照相机,正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。 (二)物理光学——人类对光本性的认识发展过程 (1)微粒说(牛顿) 基本观点 认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础光的直线传播、光的反射现象。困难问题无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。 (2)波动说(惠更斯) 基本观点 认为光是某种振动激起的波(机械波)。实验基础 光的干涉和衍射现象。 ①个的干涉现象——杨氏双缝干涉实验 条件 两束光频率相同、相差恒定。装置 (略)。 现象出现中央明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动加强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜). ②光的衍射现象——单缝衍射(或圆孔衍射) 条件 缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置 (略)。 现象 出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题 难以解释光的直进、寻找不到传播介质。 (3)电磁说(麦克斯韦) 基本观点 认为光是一种电磁波。 实验基础赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产生机理无线电波 自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发;x射线 原子内层电子受激发;γ射线原子核受激发。可见光的光谱发射光谱——连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特征光谱。 困难问题 无法解释光电效应现象。 (4)光子说(爱因斯坦) 基本观点 认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础光电效应现象。装置(略)。 现象①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。; ③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。 解释①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题无法解释光的波动性。 (5)光的波粒二象性基本观点认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础微弱光线的干涉,X射线衍射. 二、重要研究方法 1.作图锋几何光学离不开光路图。利用作图法可以直观地反映光线的传播,方便地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或观察范围等.把它与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。 2.光路追踪法用作图法研究光的传播和成像问题时,抓住物点上发出的某条光线为研究对象。不断追踪下去的方法.尤其适合于研究组合光具成多重保的情况。 3.光路可逆法 在几何光学中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便。
高中物理光学知识点
高中物理光学知识点总结
物理知识点一、光源
1.定义:能够自行发光的物体.
2.特点:光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能,光在介质中传播就是能量的传播.
物理知识点二、光的直线传播
1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播,各种频率的光在真空中传播速度:C=3³108m/s; 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度,即 vC。
2.本影和半影
(l)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.
(2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.
(3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.
(4)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食.
3.用眼睛看实际物体和像
用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理:角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只 凸透镜。发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后,在视网膜上会聚于一点,引起感光细胞的感觉,通过视神经传给大脑,产生视觉。
物理知识点三、光的反射
1.反射现象:光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.
2.反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,且反射光线和人射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.
3.分类:光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵循反射定律.
4.光路可逆原理:所有几何光学中的光现象,光路都是可逆的.
物理知识点四.平面镜的作用和成像特点
(1)作用:只改变光束的传播方向,不改变光束的聚散性质.
(2)成像特点:等大正立的虚像,物和像关于镜面对称.
(3)像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换
2物理光学知识点汇总:双缝干涉
(1)两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象.
(2)产生干涉的条件
两个振动情况总是相同的波源叫相干波源,只有相干波源发出的光互相叠加,才能产生干涉现象,在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹.
(3)双缝干涉实验规律
①双缝干涉实验中,光屏上某点到相干光源、的路程之差为光程差,记为 .
若光程差是波长λ的整倍数,即(n=0,1,2,3…)P点将出现亮条纹;若光程差是半波长的奇数倍
(n=0,1,2,3…),P点将出现暗条纹.
②屏上和双缝、距离相等的点,若用单色光实验该点是亮条纹(中央条纹),若用白光实验该点是白色的亮条纹.
③若用单色光实验,在屏上得到明暗相间的条纹;若用白光实验,中央是白色条纹,两侧是彩色条纹.
④屏上明暗条纹之间的距离总是相等的,其距离大小与双缝之间距离d.双缝到屏的距离及光的波长λ有关,即 .在和d不变的情况下,和波长λ成正比,应用该式可测光波的波长λ.
⑤用同一实验装置做干涉实验,红光干涉条纹的间距最大,紫光干涉条纹间距最小,故可知大于 小于.
3物理光学知识点汇总:薄膜干涉
(1)薄膜干涉的成因:
由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹.
(2)薄膜干涉的应用
①增透膜:透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的.
②检查平整程度:待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜,用单色光进行照射,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,待检平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹是平行的;反之,干涉条纹有弯曲现象.
《高中物理光学部分知识点总